碳素钢管道施工工艺标准.doc
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1、碳素钢管道施工工艺标准碳素钢管道施工工艺标准1、适用范围本标准适用于工作压力小于 10MPa,工作温度 450-40,材质为碳素低合金钢的各种工业管道的制做安装。(管道的预制、冲洗、试压;支吊架予制安装、防腐、焊接、无损检测等工序执行相关工艺规程。)2、施工准备 2.1 材料 阀门的检验和试验是管道安装工程中一项极为重要的工作。详见:QDICC/QB128-2002阀门检验试验工艺标准 。 2.1.1 管子、管件及卷管板材必须具有制造厂的质量合格证书,材质证明书,否则应补所缺项目的检验,其指标符合现行国家或部颁标准。 管子、管件在使用前,应进行外观检查,要求其表面:1)无裂纹、缩孔、夹渣、折迭
2、、重皮等缺陷:2)不超过壁厚负偏差的锈蚀或凹陷: 3)螺纹密封面良好,精度及光洁度应达到设计要求或制造标准。工作温度低于-20的钢管及钢制管件应有低温冲击韧性试验结果。 否则应按金属低温冲击韧性试验法(YB19-64)的规定进行试验,其指标不应低于规定值下限。 2.1.2 高压管道中的管材、管件、阀门、法兰、垫片、螺栓等应严格按规定进行验收、存放,严防材质混淆。(高压管道是指输送介质的公称压力在 10-100MPa 的管道)。详见高压工艺管道施工工艺规程QDICC/QB114-2002。3、作业技术准备1)与管道有关的土建工程已施工完毕,并经验收合格,且能保证管道安装工程全面展开。2)与管道连
3、接的设备已经找平、找正和固定,并且已经作了二次灌浆。3)所需图纸资料和技术文件齐备,并且已经过图纸会审、设计交底。4)施工方案已经编制。5)管子、阀门、管道附件等经检验合格,且已除锈、清洗、脱脂、内部防腐等。6)施工方案或技术措施中所提出的施工准备工作和施工机具已准备就绪。 7)施工用水、电、运输道路已经畅通,满足按进度计划施工的要求。4、非标管件制作安装及管道安装 4.1中、低压管道、管件制做 4.1.1 焊接弯头制做 焊接弯头又称虾壳弯头(虾米腰)。虾米腰(图 4.1.1(1)是由两个端节和若干个中节组成,其中端节为中节之半。 设中节的背高和腹高分别为 A 和 B,则端节的背高和腹高即分别
4、为 A2 和B2。端节的背高和腹高可由下式计算 :A/2(R+D/2)tga/2(n-1)B/2(R-D/2)tga/2(n+1)式中 A/2 一端节的背高(m m)B/2端节的腹高(m m)D 一管子直径(mm)a弯曲角度15R303015D图4.1.1(1) 虾米腰n 一弯头中间的节数。焊接弯头的节数,一般规定不应小于表 4.1.1(2)所列的节数。412 三通制作 1)正三通同径正三通展开图画法与异径正三通展开图画法一样,下面以后者为例说明:(1)根据管道的实际直径,画出正三通的侧面图,如 4.1.2.(1)所示;(2)在支管端部画半圆,并将半圆平分为 6 等分。 (3)过各分点作为直径
5、相垂直的直线,使之交于干管上,于是可得线段 11、22、33;(4)算出支管周长 LD(支管直径),并画出线段 L,将其平分为 12 等分;过各分点作与 L 相垂直的直线,由左至右在各垂线分别截取 11、22、33、44、33、22、11;(5)用圆滑曲线连接 1、2、3、4、3、2、1 各点可得图 41.2.(1)左半部分;右半部分与左半部分对称,按对称方法画出右半部分,即得三通支管展开图。将三通支管展开图制成样板,将其围于管子外皮上即可划线割料。将制好的三通支管扣在干管上,可以画出需要切割的椭圆形洞眼。90、60、30焊接弯头常见下料尺寸 表 4.1.1(1)公称直径 DN管子外径最小弯曲
6、半径及下料尺寸(mm)常用弯曲半径及下料尺寸(mm)(mm)DN(mm)RA/2B/2RA/2B/21001251502002503003504001081331592192733253774261101401602202803303804304455.364.588.5112132152173152021.53038.545515816019022030040045053060057.571.580.511014416419321828.53337.551717792104焊接弯头的最少节数 表 4.1.1(2)其中 弯头角度节数 中间节端节904226031245312302022)斜三通
7、焊接方法与异径三通相同,这里仅介绍放样。(1)求接合线:画三通的正面图和侧面图。分别将两个投影图的小管端画半圆分 6 等分。在侧面图中,由半圆等分点引下垂线与主管圆周各交点,向右引水平线,与正面图上 AB 线半圆等分点引平行线对应交点,连结成曲线即为所求的结合线,如图 4.1.2、所示。 主管展开1B7654321C4侧面图2A16543714a23正面图4a32D3 支管展开7 6643255 42 1图 4.1.2 斜三通展开图(2)支管展开图;在正面图中引小管端面 AB 延长线 11,其长为小管的圆周长,分 12 等分,由各等分点引 11 线的垂线与接合线各点所引与 11 平行线对应交点
8、连线,即为支管展开图,如图 4.1.2所示。(3)主管展开图:再由点 C 引下垂线,其长为大管圆周长(也可取其周长的一半),并由中点 1 上下照录侧面图 a 弧段各点,向左引 DC 平行线与接合线各点引下垂直线对应交点连成曲线,得出开孔实形展开图。等径斜三通可按同法仿照画出。413 异径管(大小头)大小头为焊接管道上变换管径用的管件,一般有正心和偏心两种,可根据施工和设计要求选用。1)用钢板卷制成的大小头。样板制作;(1)画出大小头的立面图(如图 413(1)(2)延长斜边 ab 及 cd,相交于 0 点。 (3)以 0a 及 0b 为半径,画圆弧 aE 及 bF 点,即为大小头的展开图。图4
9、.1.3(2)钢板卷制偏心大小头制作图4.1.3(1)1235764762“4“1“B 7“6“5“3“212544332“3“3 54aacbbdo7“A5676“5“ dc64“5“ 6“3“ 4“2“2图 4.3.1.(1) 图 4.3.1.(2)钢板卷制偏心大小头制作2)偏心大小头放样(1)画偏心大小头立面图(图 413(2)(2)延长 7A 及 1B 线相交 0 点。(3)以 17 线为直径,画半圆并 6 等份。(4)以 7 为圆心,半圆等分点作半径画同心圆弧,分别与 17 线相交得6、5、4、3、2各点;(5)自 0 点连接 06、05、0401 的连线交 AB 线于 6“、5“、
10、4“、3“、2“各点:(6)以 0 点为圆心,0-7、0-6、0-5、0-1 为半径分别作同心圆弧;(7)在 07 为半径的圆弧上任意取一点 7为中心,以半圆等分弧为半径,顺次画圆弧相交得 6、5、41 各点。(8)以 0 点为圆心,0A、06“、0B 为半径分别画圆弧顺次相交于 0-7、0-60-1半径线上,以曲线联结各点,即为偏心大小头展开图。3)卷制。根据样板在钢板上画线并切割,用冷弯或热煨的方法卷圆,再用1/4 的弧形样板检查其内圆的弧度是否正确,经修整达到要求后,就可进行焊接。4)钢管摔制大小头。当管径较小、钢板卷制有困难时, 常采用摔管的方法制作大小头。摔管加热可用锻工烘炉或气焊枪
11、加热,加热温度约 800950。摔正心大小头时,边锤击边转动管子,由大到小,使管面圆弧均匀过渡。锤面要放平,防止管壁产生麻面,一遍摔不成可再加热,直至摔成为止。摔偏心大小头,管的下壁不应加热,如用烘炉加热可用水冷却管下壁再摔管。摔制时应左右转动,使其过渡圆滑。为了便于掌握小管的圆度,可采用一管摔制两个大小头,然后中间切断。变径过渡部分的长度,视管径大小而定;为减少局部阻力,一般不应小于大管外径。5)钢管焊制大小头。钢管焊制大小头在施工现场经常采用,制作方便,不需要卷板设备。 正心大小头形状及下料展开图如图 413(3).I 所示。图中 A、B 及 L 的尺寸可按下式确定:A=DH/nA=DH/
12、n B=dH/12LB=dH/12L式中 L=(3-4)(DHdH)DH大管外径(mm)dH小管外径(mm)n 为分瓣数,对于管径 50-100mm 的管子,n=4-6;对于 100-400mm 的管子,n=6-8。偏心大小头形式及下料展开图,如图 413(3).II 所示。图中A、B、C、D、E 的尺寸按下式确定。 A=dH/8A=dH/8 B=3L/12B=3L/12C=2L/12C=2L/12 D=1L/12D=1L/12E2(DHdH)式中 L大小管圆周长之差。依据样板画出切割线并切割,用焊炬把留下部分的根部加热,再用手锤轻敲,使其端头与小口径的直径相同。瓣间缝隙用电焊焊接即成。B A
13、AAAL=DHAADHDHdHdHLLA444DH789E0.8662132A3 3A213DH1011E655A65B正心大小头下料图 偏心大小头下料图图 4.1.3.(3)大小头下料图414 用样板下料应注意的问题选择合适的样扳材质:制作样板的材料不能过厚,:以 1-3m 加为宜,不得卷曲、变形 最好选软中硬的材质,如牛皮纸、油毡纸、软塑料薄板、薄铁皮等。计算适宜的样板展开长度,圆管样板展开长度等于管道外直径加样板材料的厚度得出长度乘以 。但是:由于季节和样板材质影响,容易使画出的展开长度与实际管子的周长有出入。例如:油毡纸一类的样板,在冬季变硬,会出现贴不紧管外壁的现象,则显样板不够长,
14、在夏季变软,则样板很容易被拉长。这样就必须采取相应措施,适当增减样板的展开长度。应注意的是:无论增长还是减短,都不能在展开曲线画好后进行。检查复核,实际围量,样板制好后必须检查形状,复核尺寸,并包在管道外壁上作围量鉴定,样板紧贴管壁,两端碰头后,既无间隙,又不重叠为好。415 管道煨制弯头的制作要求1)管件的材料应与管道材质相同;2)冷弯弯管的曲率半径不小于管径的 4 倍:3)热煨弯管曲率半径不小于 35 倍的管径;(镀锌钢管不得使用热煨)4)折皱弯管的曲率半径不小于管径的 25 倍,5)冲压、焊接弯管的曲率半径不小于管径的 15 倍;6)煨弯管椭圆度不应大于 8%,但焊口处必须整形,使其椭圆
15、度不大于3%。7)冲压弯管椭圆度不大于 3%4.2 管道安装4.2.1 安装前的检查确认1)确认与管道连接的设备已就位找正、固定、相关的土建项目已经结束,相关的支、吊架已焊接牢固或紧固(安装需要除外) 。2)管材质量合格,材质符合其设计要求。3)检查、清洗管端螺纹、法兰、密封面、密封垫等无缺陷。4)检查管段内部是否清洁、是否符合设计要求和相关规范要求,以上工作确认后可进行管道安装。4.2.2 安装要求1)与机泵和机组连接的管道(不论出、入口)宜从机组一侧开始,先进行支吊架预调整后再进行法兰管段的配管,并依次向机组相反方向进行安装。2)组对安装过程中严禁强力(强拉、强推、强扭、强顶)对口,必要时
16、应对安装件进行调整,并应严格按有关要求进行。3)焊接连接的管段和管道组成件、支承件的焊接应按“工艺管道焊接工艺标准”执行,组对时宜选用铰链或螺栓可调节活动卡具、不宜在管道上点焊支托架或卡具。4)管子焊接接头组对时,应垫置牢固,定位可靠,防止焊接过程中产生变形,焊后应及时填写(管道焊接记录) 。5)螺纹法兰拧入管端时,应使管端螺纹倒角外露,两法兰间宜采用二付通螺纹长杆螺栓背帽定位方式调整其密封垫安放间距,待密封垫准确放入密封座并与管子对中后,再调整定位螺栓,并安装正式法兰螺栓。螺栓预紧应在法兰环片 90 度对应施力,最好二人同时进行,之后拆除定位螺栓,补充正式安装用螺栓。6)法兰螺栓,特别是耐高
17、温合金螺栓,要按设计文件准确使用,要按材质、规格、对号入座,严禁错用乱用。螺帽配置齐全,紧固后的螺栓露出螺母长度宜 2-3 扣丝。7)管路附件安装,特别是管路中的仪表接头、管嘴及部件安装,应与管道组成件安装同步进行,防止进入异物。凡施工中断的管口,敞口等均应采取临时封堵措施。8)管道静电接地的安装应在工艺系统配管全部完成后,接地极分组集中进行,焊接式接地极的连接点位置及型式按设计要求进行施焊,不允许在裸管上施焊,接地极安装后,应由电气专业人员进行接地导线连接和接地电阻的测试,并及时填写“管道静电接地测试纪录” 。43 管件的安装 4.3.1 在水平管道上安装弯头或三通时,其坡度应与管道坡度一致
18、,弯头两端管子中心与相连的管道中心应在同一直线上;4.3.2 干管开口连接时,管件连接端的中心线应通过干管圆心,其垂直度允许偏差每米不得超过 2mm,开孔的位置不得有横向焊缝;4.3.3 大小头安装,其坡度应与干管坡度一致,安装后管内不得积水。4.4 钢管的焊接执行相关工艺规程4.5 螺纹连接。4.5.1 一般规定(1)DN1OO 以下的镀锌钢管应采用螺纹连接,不得采用焊接。 (注意在生活给水管道及消防喷淋管道应选用热镀梓钢管)(2)当设计上明确规定时,螺纹连接用的密封填料应按表 4.5.1 所列规定选取。管螺纹连接接头处填料选用表 表 4.5.1填料名称适用介质白厚漆水、煤气、压缩空气白厚漆
19、+麻丝水、压缩空气黄粉(一氧化铅)+甘油煤气、压缩空气、乙炔、氨黄粉(一氧化铅)+蒸馏水氧气聚四氟乙烯生料带250蒸汽、煤气、压缩空气、氧气、乙炔、氨,也可用于腐蚀介质4.5.2 方法和要求1)对管子端头套丝。(1)手工套丝:适用于公称直径为 15 一 100mm 低压流体用输送钢管的管螺纹加工。方法是将管子装夹在管子压力钳上,然后用管子丝板完成套丝。(2)机械套丝:适用于低压流体用输送钢管的管螺纹加工。方法是套丝机完成.(3)车床车丝:适用于输送流体用无缝钢管和低压流体用输送钢管的螺纹加工。加工必须由操作技术熟练的车工来完成。(4)螺纹类型:中、低压钢管的连接螺纹应加工成锥形管螺纹,其锥度为
20、 1:16, 斜角为 14724“,齿形角为 55。(5)加工长度:螺纹加工长度见表 4.5.2。但专门设计的长螺纹接头,其工作长度和扣数应按设计要求。(6)螺纹应光滑、完整、不得有毛刺和乱丝,断丝和缺丝的总长度不得超过丝扣全长的 10%,且在纵向不得有连通的断丝。 2)在有外螺纹的管头或管件上缠好麻丝或密封带,用手将其拧入带内螺纹的管件内 2-3 扣。3)用管钳拧转管子(或管件) 直到拧紧为止。对三通、弯头类的管件,拧劲可大些,对阀门类的拧劲,则应小些。4)所用管钳的钳口尺寸应与管子规格相适应。5)螺纹拧紧后,密封填料不得挤入管内,露出螺蚊尾以 1-2 扣为宜,挤出的密封填料应清除干净,并应
21、清除管子外壁的压痕。管螺纹的加工尺寸表 表 4.5.2管子公称直径短螺纹长螺纹(mm)(in)长度(mm)丝扣数(mm)长度(mm)丝扣数牙连接阀门的螺纹长度(mm)15202532405070801/23/411 1/41 1/222 1/2314161821222427308989101112135055606570758510028302628303337441213.51517192123.5264.6 法兰连接。4.6.1 法兰与管道的焊接1)平焊法兰:(1)将法兰套入管端,使管口进入法兰密封面以内 1.5 倍管壁厚度,并在法兰内圆周上均匀地分出四点。(2)首先在圆周上方点,将法兰与
22、管子点焊住,然后用 90。 ,角尺沿上下方向校正法兰位置,使其密封面垂直于管子中心线;见图 46.1凸肩圈aa 凸肩圈图4.6.1(1)检查法兰兰垂直度a)用法兰尺检查平直度;b)用角尺检查垂直度图4.6.1(2)对焊活套法兰(3)再在其下方点焊第二点,用 90。角尺沿左右方向校正法兰位置,合格后再点焊左右第三、四点。(4)对于成对法兰点焊,应使其螺栓孔眼间对位准确,具体方法使用吊线法。(5)经过两次检查表明点焊合格后,方可进行法兰和管子间的角焊连接,焊缝应符合要求,完后应将管内外焊缝清扫干净,并不得在法兰密封面上留下任何杂物。2)对焊法兰。对焊法兰与管子的连接采用对焊。 法兰密封面与管子中心
23、线的垂直度的检查,找正方法及螺孔对位与平焊法兰基本相同。焊接工艺及操作与该管道相一致。3)活套法兰。对焊活套法兰,适用于高温、高压及有腐蚀性介质的管道连接上。有时为了法兰连接时螺栓孔易于对中,一般管道上连接也有采用。这种法兰由凸凹肩圈及法兰组成。连接时,将法兰套入肩圈内,肩圈与管子以同一中心线焊接。当螺栓拧紧时,肩圈凸凹受力而将垫圈挤严密封。组合安装时,先把法兰套在管子上,再将焊环套在管端,然后进行点焊、调整位置和焊接。若是翻边活套法兰,套上松套法兰后再进行翻边。6521643图4.7.1划垫器1-立杆;2-顶针;3-横杆;4-刀杆;5-刀头;6-螺钉4.7 软垫片制作1)自制软垫片应用剪刀剪
24、成带柄的垫片,需用量较大时,宜用划垫器制作。2)大直径的软垫片要拼接时,应剪得能够实现斜口搭接,不得采取平口对接。3)软垫片应装在两法兰密封面中间,且与它们同心,不得偏移。4)垫片安装前,应按设计要求,分别在其两面涂以石墨粉、石墨机油或二硫化钼油脂(有设计要求的按设计规定进行) 。4.8 法兰紧固4.8.1 一般规定。(1)每对法兰紧固应采用同一规格的螺栓,且安装方向一致。(2)需加垫圈时,每个螺栓只用一个。(3)如遇下列情况,且当设计无明确规定时,螺栓和螺母应涂以二硫化钼油脂、石墨机油或石墨粉:a、合金钢螺栓和螺母;b、管道温度设计高于 100或抵于 O;c、露天装置的法兰连接;d、腐蚀性介
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